2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。(1)...

2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈________，可以认为存在锂元素。

A.紫红色　 B.紫色　 C.黄色

(2)工业中利用锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下：

已知：部分金属氢氧化物的pKsp（pKsp=-lgKsp）的柱状图如图1。

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为________。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是________。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为_______ 。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5) mol/L）

④“滤渣2”的主要化学成分为 _______。

⑤“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的 __________(化学式）溶液；该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“ ___________”步骤中。

⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________。

(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如图2。

下列关于该电池的说法正确的是___________（填字母）。

A.过程1为放电过程

B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D.充电时，LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe－＝xLi＋+Li1-xCoO2

E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈________，可以认为存在锂元素。

A.紫红色　　 B.紫色　　 C.黄色

(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下：

已知：部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-­lgKsp)的柱状图如图1。

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为________。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是________。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为_______。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L)

④“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“___________”步骤中。

⑤Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________

(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6 LixC6+Li1-xCoO2 ，其工作原理如图2。

下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。

A．电池反应式中过程1为放电过程　　

B．该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C．石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D．充电时，LiCoO2 极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2

E．对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

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2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈________，可以认为存在锂元素。

A．紫红色　　 B．紫色　　 C．黄色

(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下：

已知：部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-­lgKsp)的柱状图如图1。

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为________。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是________。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为_______。(保留到小数点后一位。已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L)

④常温下，已知Ksp[ Mg(OH)2]=3.2×10-11mol/L，Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10﹣39，若将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液，所得溶液中金属阳离子的浓度分别为____________mol/L、__________mol/L。

⑤“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“___________”步骤中。

⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________

(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6 LixC6+Li1-xCoO2 ，其工作原理如图2。

下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。

A．电池反应式中过程1为放电过程　　

B．该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C．石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D．充电时，LiCoO2 极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2

E．对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

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2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

（1）工业中利用锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为___。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是___。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为___。(已知：，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L）。

④“滤渣2”的主要化学成分为___。

⑤“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的___(化学式）溶液。

（2）利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如图2。下列关于该电池的说法正确的是___（填字母）。

A.过程1为放电过程

B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D.充电时，LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2

E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

（3）LiFePO4也是一种电动汽车电池的电极材料，实验室先将绿矾溶解在磷酸中，再加入氢氧化钠和次氯酸钠溶液反应获得FePO4固体。再将FePO4固体与H2C2O4和LiOH反应即可获得LiFePO4同时获得两种气体。

①写出FePO4固体与H2C2O4和LiOH反应溶液获得LiFePO4的化学方程式___。

②LiFePO4需要在高温下成型才能作为电极，高温成型时要加入少量活性炭黑，其作用是___。

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2019年诺贝尔化学奖颁给了约翰·班尼斯特·古迪纳夫、迈克尔·斯坦利·惠廷汉姆和吉野彰，以表彰他们对锂离子电池研发的贡献。目前最安全的锂离子电池是LiFePO4电池，结构如图所示，电池中间是聚合物的隔膜，只允许Li+通过。

原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。

下列说法不正确的是（　　　　 ）

A.放电时，B电极发生氧化反应

B.放电时，导线转移1mol电子，B电极室质量减少7xg

C.充电时，A极电极反应式：xLiFePO4-xe-=xFePO4+xLi+

D.充电时，Li+从A电极室向B电极室移动

高三化学单选题困难题查看答案及解析

2019年10月9日消息，诺贝尔化学奖颁给约翰●B.古迪纳夫、M●斯坦利●威廷汉和吉野彰，以表彰他们“开发锂离子电池”的贡献。磷酸亚铁锂(化学式：LiFePO4)是锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，作为正极活性物质使用，人们习惯也称其为磷酸铁锂。

(1)基态锂原子核外能量最高的电子电子云轮廓图形状为__；基态磷原子第一电离能比基态硫的__(填“大”或“小”)，原因是__。

(2)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合，可得到配位数为5的配合物的化学式是__，其中硫、碳的杂化类型分别是__、__。

(3)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。PO43-的空间构型为__；亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为__。

(4)磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示：

由图推知该多磷酸钙盐的通式为__。

(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为__，Fe2+与O2-最短核间距为___pm。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”,是锂离子电池的电极材料。工业上常用β锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)为原料制取锂离子电池正极材料LiFePO4,工艺流程如图:

已知:①残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol·L-1 说明该离子沉淀完全;

②常温下，Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34、Ksp[Mg(OH)2]= 1.2×10-1 ;

③LiFePO4难溶于水。

回答下列问题:

（1）氟磷灰石(Ca5P3FO12 )中磷元素的化合价为______ , 滤渣2的主要成分是______(写化学式)。

（2）操作I所需的玻璃仪器名称有烧杯____________，操作 3的名称是_____________。

（3）蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是_____________________。

（4）写出合成反应的离子方程式:____________________________________。

（5）一种锂离子电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式:_____________________________。

（6）若某企业制备110.6 t纯净的LiFePO4,需要300t含氧化锂5%的β锂辉矿石,则锂元素的利用率为__________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”，是锂电池的电极材料，工业上用β-锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)联合制取锂离子电池正极材料(LiFePO4)，其工业生产流程如图：

已知：①Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34；

②LiFePO4难溶于水。

回答下列问题：

（1）氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合价为___，沉淀X的主要成分是___(写化学式)。

（2）操作3的名称是___，操作1所需的玻璃仪器名称为___。

（3）蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是___。

（4）写出合成反应的离子方程式___。

（5）科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4，放电时正极反应式为___。

（6）工业上取300吨含氧化锂5%的β-锂辉矿石，经上述变化得到纯净的LiFePO4共110.6吨，则元素锂的利用率为___。

高三化学工业流程简单题查看答案及解析

2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：

已知：KSP ( Li2CO3)=2.0×10-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：

（1） 流程中用“热水洗涤”的原因是____________。

（2）写出碱溶时Al箔溶解的化学方程式 ___________。

（3）酸浸时，用H2O2代替HNO3更好，其优点是________。

（4）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池放电时正极的电极反应式为____。

（5）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3溶液后，Li+的沉降率达到90%，计算滤液③中c(CO32-)=____mol/L

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：

已知：Ksp ( Li2CO3)=1.6×10-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：

（1）从“正极”可以回收的金属有___。

（2）写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式___。

（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池充电时正极的电极反应式为___。

（4）酸浸时产生标准状况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4___mol（其他杂质不与HNO3反应），若用H2O2代替HNO3，发生反应的离子方程式为___。

（5）流程中用“热水洗涤”的原因是___。

（6）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，计算滤液③中c(CO32-)=___mol/L。

（7）“沉淀”时___（填“能”或“不能”）用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是___。

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